WO2020246826A1 - 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단 - Google Patents

투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단 Download PDF

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WO2020246826A1
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light transmittance
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나상현
정철현
강훈희
이섭
김효상
추헌승
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주식회사 알켄즈
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    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
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Definitions

  • the present invention relates to a fabric comprising a coating yarn capable of adjusting light transmittance, and to a fabric including a coating yarn capable of adjusting light transmittance with less glare by controlling the transmittance of light through a coating yarn using colored yarn having a color.
  • Conventional general coating yarn is an industrial fiber manufactured through canning, weaving, and tenter using a coated yarn coated with a plastic material on a core yarn, and has been used as an industrial fiber such as a blind for several decades.
  • the core part is composed of yarn and a polymer resin is coated on the core part of the sheath part to form the yarn.
  • the yarn forming the core part has excellent elasticity, does not easily catch wrinkles, and maintains shape and high strength.
  • Polyester materials having the characteristics of are mainly used, and among them, polyethylene terephthalate (PET) resin having high tensile strength and low shrinkage properties is widely used, and the color is transparent or white color has been mainly used. .
  • the polymer resin that forms the sheath is a coating material, and plastic materials such as polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), and thermoplastic polyurethane (TPU) are used. Products in the form of embodying the color of the coating company by giving it a color dominate.
  • plastic materials such as polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), and thermoplastic polyurethane (TPU) are used.
  • PVC polyvinyl chloride
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • Republic of Korea Patent No. 0594992 is an invention in which functions such as flame retardancy and flame retardancy are imparted to fabrics manufactured by coating a coating agent including a plasticizer and a flame retardant together with a polymer material such as PVC on the outer shell of a glass fiber or polyester fiber.
  • Korean Patent Registration No. 1286628 is composed of a core layer made of a polyolefin resin and a coating layer including a polyolefin resin and a flame retardant component that is the same as or different from the core layer, thereby imparting functionalities such as flame retardancy to the coated yarn.
  • Fabrics manufactured using a coating yarn and a coating yarn as described above are widely used for blind fabrics due to the characteristics of the material.
  • the blind fabric is an interior product that blocks sunlight. In order to make the eyes of indoor occupants comfortable within a given environment, it is necessary to properly adjust the sunlight in order to remove the glare caused by the amount of sunlight or background lighting.
  • Korean Patent Application Publication No. 2018-0001531 discloses a technique of depositing any one metal selected from aluminum, copper, nickel, and silver on one or both sides of a sunscreen fabric for blinds.
  • the metal deposition technique as described above is a process performed as a post-process after fabrication, which lowers the production processability and cost economics of the fabric, and there is a problem in that the color or design of the fabric is not free due to metal deposition.
  • the present invention was invented to solve the problems of the prior art as described above, and by using colored yarns having a color in the yarn constituting the coated yarn, it is possible to adjust the transmittance without glare even on brightly colored fabrics by inhibiting the light transmittance. It is an object of the present invention to provide a fabric containing a coated yarn.
  • the core yarn is a colored yarn having a Color L value of 0 to 70
  • the coating layer is a polymer resin containing an inorganic material.
  • the fabric has a Color L value of 70 or more, a light reflectance (R) of 40 to 70%, a light absorption rate (A) of 25% or more, and satisfying the following equations (1) and (2). It provides a fabric containing a coating yarn that can adjust the light transmittance.
  • R light reflectance
  • T light transmittance
  • A light absorption rate
  • the fabric including the coating yarn provides a fabric including a coating yarn capable of adjusting light transmittance by satisfying the following formula (3).
  • Equation (3) 0.95 ⁇ log x L ⁇ 5.5
  • the base x is an integer of the inorganic matter content (phr) contained in the polymer resin
  • the base L is an integer of the color L value of the core yarn.
  • the core yarn provides a fabric including a coating yarn capable of controlling light transmission, characterized in that any one of multifilament yarn, spun yarn, monofilament yarn, and composite yarn.
  • the core yarn has a fineness of 50 to 1,000 denier, and the coating yarn is 100 to 5,000 denier, thereby providing a fabric including a coating yarn capable of adjusting light transmittance.
  • the polymer resin forming the coating layer is polyvinyl chloride resin (PVC), polypropylene (PP) resin, polyethylene (PE) resin, polyethylene terephthalate glycol (PETG) resin, polyethylene terephthalate (PET) resin, ethylene vinyl
  • PVC polyvinyl chloride resin
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene
  • a fabric comprising a coating yarn capable of controlling light transmittance, characterized in that it is a mixture of two or more of acetate (EVA) resin, thermoplastic elastomer (TPE) resin, thermoplastic polyurethane (TPU) resin, and thermoplastic polyolefin (TPO) resin Provides.
  • EVA acetate
  • TPE thermoplastic elastomer
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • TPO thermoplastic polyolefin
  • inorganic substances contained in the polymer resin are Antimony Trioxide (Sb 2 O 3 ), Magnesium Hydroxide (Mg(OH) 2 ), Titanium Dioxide (TiO 2 ), and Aluminum Hydroxide (Aluminium hydroxide, Al(OH) 3 ), calcium carbonate, talc, zinc oxide (ZnO), graphite, carbon black, silicon dioxide (Silica, SiO 2 ) It provides a fabric including any one or a mixture of two or more of which is characterized in that the light transmittance can be adjusted.
  • the inorganic material provides a fabric including a coating yarn capable of controlling light transmittance, characterized in that 1 to 40 phr (part per hundred resin) is contained in the polymer resin.
  • the core yarn uses colored yarn as the core yarn and contains inorganic materials in the coating layer to increase light absorption and lower the transmittance, so that even bright colored fabrics are dazzled. There is no effect.
  • the fabric containing the coating yarn that can adjust the transmittance of the present invention increases the reflectance of light and lowers the transmittance, thereby lowering the indoor cooling and heating energy loss caused by the external environment and at the same time reducing the glare effect caused by the light source. It has a suitable effect for blinds.
  • the present invention relates to a fabric comprising a core yarn and a coated yarn formed of a coating layer covering the core yarn.
  • the core yarn constituting the core yarn in the present invention is formed of colored yarn having a Color L value of 0 to 70, and the coating layer is formed of a polymer resin containing an inorganic material.
  • the core yarn has a characteristic of absorbing light with a color L value of 0 to 70, and thus acts to lower the light transmittance of a fabric made of a coated yarn.
  • the core yarn may be any color if the Color L value is 0 to 70, and any one of multifilament yarn, spun yarn, monofilament yarn, and composite yarn may be used.
  • the core yarn is not limited in fineness, but when used for blinds, it is preferable to use a fineness of 50 to 1,000 denier for the weight of the fabric, and in the case of a coated yarn, the fineness of 100 to 5,000 denier It would be desirable to be.
  • the polymer resin forming the coating layer covering the core yarn may be any polymer resin capable of covering the core yarn, for example polyvinyl chloride resin (PVC), polypropylene (PP) resin, polyethylene (PE).
  • PVC polyvinyl chloride resin
  • PP polypropylene
  • PE polyethylene
  • PET polyethylene terephthalate
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • TPE thermoplastic elastomer
  • TPU thermoplastic polyurethane
  • TPO thermoplastic polyolefin
  • a mixed resin in which two or more polymer resins of different types are mixed for the polymer resin to complement the properties of the polymer resin and for functionality.
  • the polymer resin may further contain plasticizers, lubricants, etc. for processability, and functional substances such as flame retardants, antibacterial agents, and ultraviolet stabilizers may be further added for the functionality of the coating company.
  • any inorganic material that can reflect or absorb light can be used as the inorganic material contained in the polymer resin.
  • the polymer resin contains 1 to 40 phr (part per hundred resin). It would be desirable to be contained.
  • the content of the inorganic material may be increased in order to improve the color L value of the fabric, but if it exceeds 40 phr, the physical properties of the coating yarn may be deteriorated, so it is preferable to be contained below 40 phr.
  • the color of the fabric is determined according to the pigment of the coating layer.
  • R light reflectance
  • T light transmittance
  • A light absorption rate
  • Equation (1) is an equation indicating that the light transmittance (T) of the fabric of the present invention is 5 times or more lower than the light absorption rate (A). When the light reflectance (R) is constant, the light absorption rate (A) is converted to the light absorption rate (A). ) And it will be able to adjust the glare of the fabric by the light source.
  • Equation (2) is an equation for light reflectance and light absorption, and the light reflectance of the fabric is a numerical value representing the sharpness and beauty of the fabric appearance.
  • the light reflectance is too low, the appearance of the fabric may be deteriorated, and if the light reflectance is too high, the glare of the fabric by the light source may increase. Therefore, it is preferable that the light reflectance is maintained within a certain range.
  • the R/A is 0.9 or more and the R/A is less than 3, it will be possible to prevent glare without deteriorating the appearance of the fabric.
  • the light reflectance, light transmittance, and light absorption of the fabric of the present invention are physical property values that can be adjusted according to the color L value and the inorganic matter content (phr) contained in the polymer resin.
  • the color L value of the core yarn can decrease the light transmittance by increasing the light absorption rate of the fabric, but lowers the color L value of the fabric, and increases the light reflectance and light absorption rate by increasing the inorganic matter content to lower the light transmittance. If it is high, the color L value of the core yarn and the content of inorganic substances contained in the polymer resin can be adjusted to control the color L value, light reflectance and light transmittance of the fabric. In the invention, it will be preferable to satisfy the following formula (3).
  • Equation (3) 0.95 ⁇ log x L ⁇ 5.5
  • the base x is an integer of the inorganic matter content (phr) contained in the polymer resin
  • the base L is an integer of the color L value of the core yarn.
  • Equation (3) is a log value according to the color L value of the core yarn and the content of inorganic substances contained in the polymer resin. If the log value is less than 0.95, the inorganic substance content is excessively contained compared to the light reflectance and light transmittance, and the log value If it exceeds 5.5, the content of inorganic matter is too low to control the light transmittance, and glare may occur.
  • the glare effect caused by the light source is lowered, making it suitable for indoor blinds.
  • PVC polyvinyl chloride resin
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • DSP plasticizer
  • BAC-300Z antibacterial agent
  • UV stabilizer benzophenone 2 parts by weight of a mixed resin containing 0-20 phr of zinc oxide (ZnO) and titanium dioxide (TiO 2 ) to measure light transmittance It is shown in Table 1.
  • Zinc oxide light transmittance (%) Titanium dioxide light transmittance (%) 0 15 15 15
  • Zinc oxide light transmittance (%) 0 15 15
  • the light transmittance decreases as the content of zinc oxide (ZnO) and titanium dioxide (TiO 2 ) increases, and the light transmittance can be controlled according to the content of inorganic substances.
  • polyester yarn was used as the core yarn, and 50 parts by weight of polyvinyl chloride resin (PVC), 20 parts by weight of ethylene vinyl acetate (EVA) resin, 27 parts by weight of plasticizer (DOTP), A mixed resin in which 0.5 parts by weight of a lubricant (zinc stearic acid), 0.5 parts by weight of an antibacterial agent (BAC-300Z), and 2 parts by weight of an ultraviolet stabilizer (benzophenone) was mixed was used, and titanium dioxide was contained as an inorganic substance in the mixed resin.
  • PVC polyvinyl chloride resin
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • DSP plasticizer
  • a mixed resin in which 0.5 parts by weight of a lubricant (zinc stearic acid), 0.5 parts by weight of an antibacterial agent (BAC-300Z), and 2 parts by weight of an ultraviolet stabilizer (benzophenone) was mixed was used, and titanium dioxide was contained as an inorganic substance in the mixed resin.
  • the core yarn was coated with a mixed resin at a coating speed of 500 to 1000 m/min at 150 to 180°C using a single extrusion coater to prepare a coated yarn of about 1,000 D.
  • the coating material composition was added to the extruder hopper while the yarn was fixed to the winder, and the extruder was melt-extruded and yarn coated.
  • a fabric including a coating yarn capable of adjusting the light transmittance according to the present invention was prepared.
  • Example 2 It was prepared in the same manner as in Example 1, but was prepared using a core yarn having a color L value of 90 of the core yarn, and the content of inorganic substances contained in the polymer resin was adjusted according to Comparative Examples 1 to 4 and shown in Table 1.
  • the color L value of the core yarn, the color L value of the fabric, light reflectance, light transmittance, and light absorption were measured through Spectrophotometer, CM-5, KONIKA MINOLTA and UV/VIS NIR spectrophotometer Lambda, PERKIN-ELMER, and the Glare class It was measured by the test method of European EN 14501.
  • the log value was calculated by the following equation.
  • Log value log x L (base x is an integer of the inorganic matter content (phr) contained in the polymer resin, base L is an integer of the color L value of the core yarn)
  • Example 1 18 2 77 38 3 59 3 4.17
  • Example 2 18 5 82 53 4 43 3 1.8
  • Example 3 18 10 84 58 5 37 3 1.26
  • Example 4 18 15 89 62 3 36 3 1.07
  • Example 5 18 20
  • Example 6 18 25 91 63 3 34 3 0.90
  • Example 7 32 2 76 40 4 56 3 5
  • Example 8 32 5 83 54 6 40 3 2.15
  • Example 9 32 10 90 55 4 41 3 1.51
  • Example 10 32 15 91 62 4 35 3 1.28
  • Example 11 32 25 93 65 3 32 3 1.08
  • Example 12 32 35 93 67 3 31 3 0.97
  • Example 13 32 45 93 67 3 31 3 0.91
  • Example 16 68 10 89 57 5 38 2 1.83
  • Example 17 68 15 90 62 4 35 3 1.56 Compar
  • the glare class can be adjusted to 3 grade by adjusting the inorganic content That is, as in Examples 1 to 5, Examples 6 to 13, and Examples 14 to 17, when the color L value of the core yarn is the same, it is found that the color L value and light reflectance of the fabric increase as the inorganic matter content increases. I can.
  • Example 6 showed no significant difference in fabric L value, light reflectance, light transmittance and Glare class compared to Examples 4 and 5 using the same core yarn with a log value of less than 0.95, and fabric L value, light reflectance, and light transmittance And it can be seen that the inorganic content is excessive when considering the Glare class.
  • Example 13 also has a log value of less than 0.95, compared with Examples 10 and 11, and it can be seen that the inorganic matter content is excessive when considering the raw material L value, light reflectance, light transmittance, and Glare class.
  • Example 14 has a log value of more than 5.5, and has a low inorganic content compared to the color L value of the core yarn, so that the light transmittance is high, and the glare class is second grade, so that glare may occur.

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Abstract

본 발명은 코어 원사와 상기 코어 원사 피복하는 코팅층으로 형성되는 코팅사를 포함하는 원단에 있어서, 상기 코어 원사는 Color L값이 0~70의 유색의 원사이며, 상기 코팅층은 무기물을 함유하는 고분자 수지로 형성되되, 상기 원단의 Color L값이 70이상, 광반사율(R)이 40~70%, 광흡수율(A)이 25%이상인 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단에 관한 것이다.

Description

투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단
본 발명은 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단에 관한 것으로 색상을 갖는 유색 원사를 사용한 코팅사를 통해 빛의 투광성이 조절되어 눈부심이 적은 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단에 관한 것이다.
종래의 일반적인 코팅사는 코어 원사에 플라스틱 소재를 코팅한 코팅사를 이용하여 정경, 제직, 및 텐타를 거쳐 제조되는 산업용 섬유로서, 수 십년 동안 블라인드와 같은 산업용 섬유로 사용되어 왔다.
상기와 같은 코팅사는 코어부분이 원사로 구성되고 시스부분에 고분자 수지가 코어부분의 원사에 코팅되어 형성되는 구성으로 코어부분을 형성하는 원사로는 탄성이 우수하고 주름이 잘 잡히지 않으며 형태 견지성과 고강도의 특성을 갖는 폴리에스테르 소재가 주로 사용되고 있으며, 그 중에서도 인장강도가 높고 수축율이 낮은 물성의 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지가 널리 사용되고 있으며, 색상은 투명하거나, 화이트계 칼라의 색상이 주로 사용되어 왔다.
시스부분을 형성하는 고분자 수지는 코팅 소재로 폴리염화비닐(PVC), 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 열가소성 폴리우레탄(TPU) 등의 플라스틱 소재가 사용되고 있으며, 코팅사의 색상은 고분자 수지에 색상을 부여하여 코팅사의 색상을 구현하는 형태의 제품들이 주를 이루고 있다.
또한, 시스부분을 구성하는 고분자 수지에 기능성 물질을 함유시켜 코팅사로 제조되는 원단의 기능성을 부여하는 기술이 많이 사용되고 있다.
대한민국 등록특허 제0594992호는 유리 섬유 또는 폴리에스테르 섬유의 외피에 PVC 등의 고분자 물질과 함께 가소제와 난연제를 포함하는 코팅제를 코팅하여 제조되는 직물에 난연성, 방염성 등의 기능성을 부여한 발명이다.
또한, 대한민국 등록특허 제1286628호에서는 폴리올레핀계 수지로 이루어진 코어층과 코어층과 같거나 다른 폴리올레핀계 수지 및 난연제 성분을 포함하는 코팅층으로 구성되어 코팅사에 난연성 등의 기능성을 부여하고 있다.
상기와 같이 코팅사와 코팅사를 사용하여 제조되는 원단은 소재의 특성으로 블라인드용 원단에 많이 사용되고 있다.
블라인드용 원단은 태양빛을 가려주는 인테리어 제품으로 실내 거주자의 눈이 주어진 환경 내에서 쾌적해 지기 위해서는 배경 조명 또는 태양빛의 양으로 인한 눈부심을 제거하기 위해 태양빛의 적절한 조절이 필요하다.
태양빛을 가리는 것을 목적으로 하는 암막용 블라인드 제품을 제외하고 대부분의 블라인드용 원단은 실내 인테리어를 위해 밝은 색상의 원단으로 제품화되어 있으나, 밝은 색상의 제품들은 태양빛이나 조명빛의 투광성이 낮아 실내에서 눈부심을 발생시키는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해 대한민국 공개특허 제2018-0001531호 에서는 블라인드용 썬스크린 원단의 일면 또는 양면에는 알루미늄, 구리, 니켈, 은 중 선택된 어느 하나의 금속을 증착시키는 기술이 개시되어 있으나, 상기와 같은 금속 증착기법은 원단을 제조후 후공정으로 실시되는 공정으로 원단의 생산 공정성 및 원단의 가격 경제성을 저하시키고, 금속 증착으로 원단의 색상이나 디자인이 자유롭지 못한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로 코팅사를 구성하는 원사에 색상을 갖는 유색 원사를 사용하여 빛의 투광성을 저해하여 밝은 색상의 원단에서도 눈부심이 없는 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 코팅사의 코어 원사를 코팅하는 고분자 수지에 무기물 함량을 조절하여 빛의 반사율을 높이고 투과도를 낮춰 외부환경에 의한 실내 냉난방 에너지 손실을 낮추어줌과 동시에 광원에 의한 눈부심 현상(glare effect)을 낮추어 주어 실내 블라인드용으로 적합한 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 코어 원사와 상기 코어 원사 피복하는 코팅층으로 형성되는 코팅사를 포함하는 원단에 있어서, 상기 코어 원사는 Color L값이 0~70의 유색의 원사이며, 상기 코팅층은 무기물을 함유하는 고분자 수지로 형성되되, 상기 원단의 Color L값이 70이상, 광반사율(R)이 40~70%, 광흡수율(A)이 25%이상이고 하기의 식(1),(2)를 만족하는 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공한다.
식(1) 5≤A/T
(2) 0.9≤R/A∠3
단, R: 광반사율, T: 광투과율, A: 광흡수율
또한, 상기 코팅사를 포함하는 원단은 하기 식(3)을 만족하는 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공한다.
식(3) 0.95≤log xL∠5.5
단, 밑수 x는 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량(phr)의 정수이고, 진수 L은 코어 원사의 Color L값의 정수임.
또한, 상기 코어 원사는 멀티 필라멘트사, 방적사, 모노 필라멘트사, 복합사 중 어느 하나인 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공한다.
또한, 상기 코어 원사는 섬도가 50~1,000 데니어(Denier)이고, 코팅사는 100~5,000 데니어(Denier)인 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공한다.
또한, 상기 코팅층을 형성하는 고분자 수지는 폴리염화비닐 수지(PVC), 폴리프로필렌(PP) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜(PETG) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지, 열가소성 탄성 중합체(TPE) 수지, 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지, 열가소성 폴리올레핀(TPO) 수지 중 어느 하나 또는 2이상의 혼합 수지인 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공한다.
또한, 상기 고분자 수지에 함유되는 무기물은 삼산화 안티모니(Antimony Trioxide, Sb 2O 3), 수산화 마그네슘(Magnesium Hydroxide, Mg(OH) 2), 이산화티타늄(Titanium Dioxide, TiO 2), 수산화 알루미늄(Aluminium hydroxide, Al(OH) 3), 탄산칼슘(Calcium carbonate), 활석(Talc), 산화아연(Zinc Oxide, ZnO), 흑연(Graphite), 카본블랙(Carbon black), 이산화규소(Silica, SiO 2) 중 어느 하나 또는 2이상의 혼합물인 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공한다.
또한, 상기 무기물은 상기 고분자 수지에 1~40phr(part per hundred resin)가 함유되는 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제공한다.
상기와 같이 본 발명에 따른 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단은 코어 원사는 유색의 원사를 코어 원사로 사용하고 코팅층에 무기물을 함유시켜 빛의 흡수성을 높이고 투과성을 낮추어 밝은 색상의 원단에서도 눈부심이 없는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단은 빛의 반사율을 높이고 투과도를 낮춰 외부환경에 의한 실내 냉난방 에너지 손실을 낮추어줌과 동시에 광원에 의한 눈부심 현상(glare effect)을 낮추어 주어 실내 블라인드용으로 적합한 효과가 있다.
이하 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.
본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 '약', '실질적으로' 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.
본 발명은 코어 원사와 상기 코어 원사 피복하는 코팅층으로 형성되는 코팅사를 포함하는 원단에 관한 것이다.
본 발명에 코어사를 구성하는 코어 원사는 Color L값이 0~70의 유색의 원사로 형성되고, 상기 코팅층은 무기물을 함유하는 고분자 수지로 형성된다.
상기 코어 원사는 Color L값이 0~70의 색상으로 빛을 흡수하는 특성을 가지고 있어 코팅사로 제조되는 원단의 투광성을 낮추는 작용을 한다.
상기 코어 원사는 Color L값이 0~70이면 어떤 색상이나 가능하며, 멀티 필라멘트사, 방적사, 모노 필라멘트사, 복합사 중 어느 하나인 것을 사용할 수 있을 것이다.
상기 코어 원사는 섬도에 제한은 없으나, 블라인드용으로 사용시에는 원단의 무게감을 위해 섬도가 50~1,000 데니어(Denier)인 것을 사용하는 것이 바람직할 것이며, 코팅사의 경우 섬도가 100~5,000 데니어(Denier)인 것이 바람직할 것이다.
상기 코어 원사를 피복하는 코팅층을 형성하는 고분자 수지는 코어 원사를 피복할 수 있는 고분자 수지는 어느 것이나 사용가능하며, 일예로 폴리염화비닐 수지(PVC), 폴리프로필렌(PP) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜(PETG) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지, 열가소성 탄성 중합체(TPE) 수지, 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지, 열가소성 폴리올레핀(TPO) 수지 중 어느 하나 또는 2이상의 혼합 수지를 사용할 수 있을 것이다.
상기 고분자 수지는 고분자 수지의 특성을 보완하고 기능성을 위해 종류가 다른 2이상의 고분자 수지를 혼합한 혼합 수지를 사용하는 것이 바람직할 것이다.
또한, 상기 고분자 수지에는 가공성을 위해 가소제, 활제 등이 더 함유될 수 있으며, 코팅사의 기능성을 위해 난연제, 항균제, 자외선 안정제 등의 기능성 물질이 더 추가될 수 있을 것이다.
상기 고분자 수지에 함유되는 무기물은 빛을 반사하거나 흡수할 수 있는 무기물은 어느 것이나 사용할 수 있는 것으로 일예로 삼산화 안티모니(Antimony Trioxide, Sb 2O 3), 수산화 마그네슘(Magnesium Hydroxide, Mg(OH) 2), 이산화티타늄(Titanium Dioxide, TiO 2), 수산화 알루미늄(Aluminium hydroxide, Al(OH) 3), 탄산칼슘(Calcium carbonate), 활석(Talc), 산화아연(Zinc Oxide, ZnO), 흑연(Graphite), 카본블랙(Carbon black), 이산화규소(Silica, SiO 2) 중 어느 하나 또는 2이상의 혼합물을 사용할 수 있을 것이다.
상기 무기물의 함량이 올라갈수록 광반사율이 커져 원단의 Color L값을 향상되지만, 너무 많이 함유될 경우 원단의 촉감 및 가격 경쟁력이 저하될 수 있으므로 상기 고분자 수지에 1~40phr(part per hundred resin)가 함유되는 것이 바람직할 것이다.
상기 무기물은 원단의 Color L값을 향상시키기 위해 함유량을 높일 수 있으나, 40phr를 초과할 경우 코팅사의 물성이 저하될 수 있으므로 40phr이하로 함유되는 것이 바람직할 것이다.
상기와 같이 Color L값이 0~70의 유색 원사를 코어 원사로, 무기물이 함유된 고분자 수지를 코팅층으로 구성된 코팅사를 함유하는 원단은 코팅층의 안료에 따라 원단의 색상이 정해지게 된다.
상기 원단의 Color L값이 70이상의 색상에서도 광반사율(R)이 40~70%, 광흡수율(A)이 25%이상으로 높은 광흡수율로 광투과율이 낮아지게 되는 것으로 하기의 식(1),(2)를 만족하는 것이 바람직할 것이다.
식(1) 5≤A/T
(2) 0.9≤R/A∠3
단, R: 광반사율, T: 광투과율, A: 광흡수율
상기 식(1)은 본 발명의 원단의 광투과율(T)이 광흡수율(A) 보다 5배이상 낮음을 나타내는 수식으로 광반사율(R)이 일정할 경우 광흡수율(A)을 광흡수율(A)과 반비례하도록 조절하여 광원에 의한 원단의 눈부심을 조절할 수 있을 것이다.
상기 식(2)는 광반사율과 광흡수율에 대한 수식으로 원단의 광반사율은 원단외관의 선명함, 미려함을 나타내는 하나의 수치이다.
상기 광반사율이 너무 낮을 경우 원단 외관이 선명도나 미려함이 저하될 수 있으며, 광반사율이 너무 높을 경우 광원에 의한 원단의 눈부심이 높아질 수 있으므로 광반사율은 일정 범위내로 유지되는 것이 바람직한 것으로 광반사율(R)과 광흡수율(A)의 관계에서 R/A이 0.9이상이고, R/A이 3미만인 것이 원단 외관을 저하시키기지 않고 눈부심을 방지할 수 있을 것이다.
본 발명 원단의 상기 광반사율, 광투과율, 광흡수율은 코어 원사는 Color L값 및 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량(phr)에 따라 조절할 수 있는 물성값이다.
상기 코어 원사의 Color L값은 원단의 광흡수율을 높여 광투과율을 낮출 수 있으나 원단의 Color L값을 저하시키게 되고, 무기물 함량을 높여 광반사율, 광흡수율을 높여 광투과율을 낮출 수 있으나 무기물 함량이 높을 경우 원단의 촉감 및 가격 경쟁력을 저하시킬 수 있으므로 코어 원사의 Color L값 및 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량을 조절하여 제조되는 원단의 Color L값, 광반사율 및 광투과율을 조절할 수 있는 것으로, 본 발명에서는 하기 식(3)을 만족하는 것이 바람직할 것이다.
식(3) 0.95≤log xL∠5.5
단, 밑수 x는 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량(phr)의 정수이고, 진수 L은 코어 원사의 Color L값의 정수임.
상기 식(3)은 코어 원사의 Color L값 및 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량에 따른 로그값으로 로그값이 0.95미만이면 광반사율 및 광투과율에 비해 무기물 함량이 과도하게 함유된 상태이며, 로그값이 5.5를 초과하면 무기물 함량이 너무 낮아 광투과율이 조절되지 못하여 눈부심이 발생될 수 있다.
본 발명에서는 식(3)의 범위내로 코어 원사의 Color L값과 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량을 조절하여 밝은 색상의 원단에서도 눈부심의 발생을 낮추어 사용자 편안함을 향상시킬 수 있다.
또한, 빛의 반사율 및 투과도를 조절하여 광원에 의한 눈부심 현상(glare effect)을 낮추어 주어 실내 블라인드용으로 적합할 것이다.
이하 본 발명에 따른 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제조하기 위한 방법의 실시예를 나타내지만, 본 발명이 실시예로 한정되는 것은 아니다.
◎ 무기물에 따른 광투과율 측정
코팅층을 형성할 수 있는 폴리염화비닐 수지(PVC) 50중량부, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지 20중량부, 가소제(DOTP) 27 중량부, 활제(징크 스테아린산) 0.5중량부, 향균제(BAC-300Z) 0.5 중량부, 자외선 안정제(벤조페논계) 2 중량부를 혼합한 혼합 수지에 산화아연(ZnO), 이산화티타늄(TiO 2)를 0~20phr 함유시켜 두께 1㎜의 필름으로 제조하여 광투과율을 측정하여 표 1에 나타내었다.
무기물함량(phr) 산화아연광투과율(%) 이산화티타늄광투과율(%)
0 15 15
1 7 6
2 5 5
3 3.5 3
5 1.7 1.5
10 0.6 0.5
15 0.1 0.1
20 0.1 0.1
표 1에서와 같이 산화아연(ZnO), 이산화티타늄(TiO 2)은 함량이 증가할수록 광투과율이 낮아지는 것을 알 수 있는 것으로 무기물의 함량에 따라 광투과율의 제어가 가능할 것이다.
◎ 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단 제조
실시예 1 내지 17
코어 원사로 250D/48F, 폴리에스테르 원착사를 사용하였으며, 코팅층의 고분자 수지로 폴리염화비닐 수지(PVC) 50중량부, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지 20중량부, 가소제(DOTP) 27 중량부, 활제(징크 스테아린산) 0.5중량부, 향균제(BAC-300Z) 0.5 중량부, 자외선 안정제(벤조페논계) 2 중량부가 혼합한 혼합 수지를 사용하였고, 상기 혼합 수지에 무기물로 이산화티타늄을 함유시켰다.
상기 코어 원사에 싱글 압출 코팅기를 이용하여 혼합 수지를 150~180℃에서 500~1000m/min의 코팅 속도로 코팅하여 약 1,000D의 코팅사를 제조하였다. 코팅 공정은 원사를 노즐에 통과 시킨뒤 와인더에 고정한 상태에서 압출기 호퍼에 코팅 소재 조성물을 투입하여 압출기의 용융 압출되어 사(絲)코팅 하였다.
상기와 같이 제조된 코팅사를 사용하여 본 발명에 따른 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단을 제조하였다.
실시예 1 내지 17에 따라 코어 원사의 Color L값 및 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량을 조절하여 표 1에 나타내었다.
비교예 1 내지 4
상기 실시예 1과 동일하게 제조하였으나, 코어 원사의 Color L값이 90인 코어 원사를 사용하여 제조하였으며, 비교예 1 내지 4에 따라 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량을 조절하여 표 1에 나타내었다.
◈ 실시예 및 비교예의 광특성
상기 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 4에서 제조된 원단의 Color L값, 광반사율, 광투광성, 광흡수율 및 Glare class를 측정하여 표 1에 나타내었다.
상기 코어 원사의 Color L값, 원단의 Color L값, 광반사율, 광투광성, 광흡수율은 Spectrophotometer, CM-5, KONIKA MINOLTA 및 UV/VIS NIR spectrophotometer Lambda, PERKIN-ELMER을 통해 측정하였으며, Glare class는 유럽 EN 14501의 실험방법으로 측정하였다. 로그값은 하기의 식으로 계산하였다.
로그값= log xL(밑수 x는 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량(phr)의 정수, 진수 L은 코어 원사의 Color L값의 정수)
구분 코어원사L값 무기물함량(phr) 원단L값 광반사율(%) 광투과율(%) 광흡수율(%) Glareclass 로그값
실시예1 18 2 77 38 3 59 3 4.17
실시예2 18 5 82 53 4 43 3 1.8
실시예3 18 10 84 58 5 37 3 1.26
실시예4 18 15 89 62 3 36 3 1.07
실시예5 18 20 90 64 3 33 3 0.96
실시예6 18 25 91 63 3 34 3 0.90
실시예7 32 2 76 40 4 56 3 5
실시예8 32 5 83 54 6 40 3 2.15
실시예9 32 10 90 55 4 41 3 1.51
실시예10 32 15 91 62 4 35 3 1.28
실시예11 32 25 93 65 3 32 3 1.08
실시예12 32 35 93 67 3 31 3 0.97
실시예13 32 45 93 67 3 31 3 0.91
실시예14 68 2 83 45 8 47 2 6.09
실시예15 68 5 85 55 5 40 3 2.62
실시예16 68 10 89 57 5 38 2 1.83
실시예17 68 15 90 62 4 35 3 1.56
비교예1 90 2 92 63 26 11 1 6.49
비교예2 90 5 93 54 18 28 1 2.8
비교예3 90 10 93 65 15 20 1 1.95
비교예4 90 15 93 65 10 25 1 1.66
표 2에서와 같이 코어 원사의 Color L값이 68이하이면 무기물 함량을 조절하여 광반사율(R)이 40~70%, 광흡수율(A)이 25%이상, Glare class를 3급으로 조절할 수 있다.즉, 실시예 1 내지 5, 실시예 6 내지 13, 실시예 14 내지 17에서와 같이 코어 원사의 Color L값이 같을 경우 무기물 함량이 증가할수록 원단의 Color L값 및 광반사율이 증가하는 것을 알 수 있다.
또한, 비교예 1 내지 4와 같이 코어 원사의 Color L값이 90인 경우 무기물 함량을 높이더라도 광투과율이 10%이상이고 Glare class가 1급으로 코어 원사의 Color L값은 70이하인 것이 바람직할 것이다.
실시예 6은 로그값이 0.95미만으로 동일 코어원사를 사용한 실시예 4,5와 비교하여 원단 L값, 광반사율, 광투율 및 Glare class에서 큰 차이가 없는 것으로 원단 L값, 광반사율, 광투율 및 Glare class를 고려할 경우 무기물 함량이 과도한 것임을 알 수 있다.
또한, 실시예 13 역시 로그값이 0.95미만으로 실시예 10,11과 비교하여 원단 L값, 광반사율, 광투율 및 Glare class를 고려할 경우 무기물 함량이 과도한 것임을 알 수 있다.
또한, 실시예 14는 로그값이 5.5를 초과하는 수치로 코어 원사의 Color L값에 비해 무기물 함량이 낮아 광투과율이 높고 Glare class가 2급으로 눈부심이 발생할 수 있을 것이다.
따라서, 로그값이 0.95~5.5범위일 때, 광반사율, 광투광율 및 Glare class를 만족하면서 무기물 함량이 조절되는 것을 알 수 있다.

Claims (7)

  1. 코어 원사와 상기 코어 원사 피복하는 코팅층으로 형성되는 코팅사를 포함하는 원단에 있어서,
    상기 코어 원사는 Color L값이 0~70의 유색의 원사이며, 상기 코팅층은 무기물을 함유하는 고분자 수지로 형성되되,
    상기 원단의 Color L값이 70이상, 광반사율(R)이 40~70%, 광흡수율(A)이 25%이상이고 하기의 식(1),(2)를 만족하는 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단.
    식(1) 5≤A/T
    (2) 0.9≤R/A∠3
    단, R: 광반사율, T: 광투과율, A: 광흡수율
  2. 제1항에 있어서,
    상기 코팅사를 포함하는 원단은 하기 식(3)을 만족하는 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단.
    식(3) 0.95≤log xL∠5.5
    단, 밑수 x는 고분자 수지에 함유되는 무기물 함량(phr)의 정수이고, 진수 L은 코어 원사의 Color L값의 정수임.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코어 원사는 멀티 필라멘트사, 방적사, 모노 필라멘트사, 복합사 중 어느 하나인 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어 원사는 섬도가 50~1,000 데니어(Denier)이고, 코팅사는 100~5,000 데니어(Denier)인 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코팅층을 형성하는 고분자 수지는 폴리염화비닐 수지(PVC), 폴리프로필렌(PP) 수지, 폴리에틸렌(PE) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트 글리콜(PETG) 수지, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 수지, 에틸렌 비닐아세테이트(EVA) 수지, 열가소성 탄성 중합체(TPE) 수지, 열가소성 폴리우레탄(TPU) 수지, 열가소성 폴리올레핀(TPO) 수지 중 어느 하나 또는 2이상의 혼합 수지인 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 고분자 수지에 함유되는 무기물은 삼산화 안티모니(Antimony Trioxide, Sb 2O 3), 수산화 마그네슘(Magnesium Hydroxide, Mg(OH) 2), 이산화티타늄(Titanium Dioxide, TiO 2), 수산화 알루미늄(Aluminium hydroxide, Al(OH) 3), 탄산칼슘(Calcium carbonate), 활석(Talc), 산화아연(Zinc Oxide, ZnO), 흑연(Graphite), 카본블랙(Carbon black), 이산화규소(Silica, SiO 2) 중 어느 하나 또는 2이상의 혼합물인 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 무기물은 상기 고분자 수지에 1~40phr(part per hundred resin)가 함유되는 것을 특징으로 투광성을 조절가능한 코팅사를 포함하는 원단.
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